香港城市通风可行性研究-风环境报告前言香港是世界上人煙最稠密的城市之一。
高密度的城市生活固然有其優點,例如可充分利用土地、提高公共交通及基建設施的使用效益、生活設施更為便利等。
然而,高密度生活亦要付出一些代價,就是難以透過城市設計來配合自然環境,包括採得日光及自然空氣/通風等,因此,完善的規劃及樓宇設計實在非常重要。
是次研究以香港獨特的都市結構為重點。
從街道的佈局、建築物的高度,以至空曠地方、建築密度、地標、綠化等,均為影響樓宇內外環境質量的因素(例如自然空氣流通、日光照射、採光及氣溫等)。
顧問隊伍與本港及國際多位專家攜手合作,一起就香港市區所面對的問題進行質量評估。
他們對本港建築環境的意見重點概述如下:■對主風道及風道的整體網絡缺乏周詳考慮,未能配合盛行風。
■高樓大廈林立,形成一道「切切實實」的防風體,阻擋風流向背後的市區建築群。
■建築物高度近乎一致,導致天然風在樓頂輕拂而過,無法繞入市區建築群。
■街道緊密而狹窄,未能配合盛行風的流向,加上兩旁高樓林立,形成深深的都市峽谷。
香港市區空間一向有限,環境相當擠迫,這種現象在許多發達國家均屬罕見。
若要改善香港的空氣流通情況,關鍵在於改善城市的設計及規劃,盡量令空氣流動。
■市區總體上缺乏通風設計,例如空曠地方少,各建築物之間或大型而相連建築物內的分隔空間極其有限,平台建築過多等。
■建築用地龐大且缺少通風空間,而建築物設計並無考慮透風度,甚至形成風屏障。
■建築物的伸延部分及街道上的障礙物進一步阻礙主風道及風道。
■市區普遍缺乏草木、遮蔭及園林景觀。
-般而言,城市的通風情況並不理想。
行人一般只能感受到輕微的風量,或幾乎靜止無風的狀態,故此必須開展相關的措施,以改善現況。
透過各種設計及評估工具,政府當局、規劃師、工程師、建築師、設計師及業界人士可更有效改善市區內的空氣流通情況。
進行研究的目的,是希望發展出一套更具科學基礎的方法改變市區面貌,概念上可稱為「都市針灸」,藉以為香港這個人煙稠密的城市締造長久的優質生活空間。
是次研究探討的最大目標是:「應當如何設計及規劃我們的城市,才可令自然空氣更加流通?」有關個別樓宇的通風效果或室內空間設計,或就控制空氣污染物而進行的空氣質素評估,均已分別由《建築物條例》及《環境影響評估條例》規管,因此並非是次研究的目的所在;儘管如此,是次研究所提出的建議,難免會涉及上述兩項條例的範疇。
設計研究假設在改善通風情況後,高密度的城市會有甚麼變化,以視覺效果顯示出所需背景「為使城市樓宇規劃更趨完善,我們正研究在處理所有大型發展、重建計劃和其他未來規劃時,可否如衡量交通流量和評估基礎建設需求一樣,把空氣流通評估作為其中一個考慮因素。
我們建議諮詢相關團體有關空氣流通評估的量度方法、範圍和應用機制,以及其他詳細的規定。
」全城清潔策劃小組二零零三年八月社會人士呼籲政府制訂改善本港都市居住環境的措施。
在全城清潔策劃小組最後報告書所提及的建議中,包括研究可否在處理所有大型發展、重建計劃和其他未來規劃時,把風環境評估作為其中一個考慮因素。
全城清潔策劃小組已要求規劃署就引進風環境評估及一些細則如評估準則、方法、應用範圍和實施機制等,與有關的政府部門討論,並徵詢專業和相關團體的意見。
此外,為開拓一個健康舒適可續的市區生活空間, “香港首個可持續發展策略”亦相繼制訂。
“我們的理想,是要令香港成為一個健康、經濟蓬勃、公義,並尊重天然環境和文化傳統的社會。
我們邀請社會人士參與制訂可持續發展策略的過程,目的是確保香港成為一個所有市民,包括這一代和未來後代都能夠共同享用的城市。
”……”為實現這個理念,我們在決定如何妥善推動日後的發展時,必須小心兼顧及融合社會、經濟及環境等因素。
”……”推廣可持續發展的都市規劃和設計措施,確保香港成為景色迷人和安居樂業的好地方。
”香港首個可持續發展策略研究目標探討能否定立一些標準,以評估大型規劃及,以期取得滿意的總體環境通風狀況。
我們已參照和採納最新的風力科學知識並在此基礎上進一步研究,以了解本港都市風環境的設計及需採取的行動。
顧問隊伍是次研究涉及多個領域的專業知識,因此顧問隊伍集合了不同範疇的專家及專業人士,並由香港中文大學作統籌:香港特別行政區香港中文大學項目統籌 (Project Administration)- 香港特別行政區香港中文大學黃錦星先生(建築師)香港中文大學主要研究人(Key Research Investigators)- 香港特別行政區香港中文大學鄭寶祺小姐(熱舒適學研究)- 香港特別行政區香港中文大學吳恩融教授**(環境及可持續設計)香港中文大學其他隊員- 香港特別行政區香港中文大學周家明先生(計算機輔助員)- 香港特別行政區香港中文大學白思德教授(建築學系前系主任)- 香港特別行政區香港中文大學鄒經宇教授(數位化圖像及模擬專家)輔助顧問- 都市規劃顧問有限公司譚小瑩女士及陳國欣先生(城市規劃師)- 加拿大RWDI公司Anton Davis先生(風洞研究專家)本港 / 國際專家- 美國加州大學洛杉磯分校 Baruch Givoni 教授(熱舒適性、都市氣候設計及人體生理學專家)- 德國卡賽爾大學 Lutz Katzschner教授(都市氣候學及都市氣候環境圖專家)- 香港特別行政區香港科技大學郭中秀教授(風洞及風學工程專家)- 日本應慶大學 Shuzo Murakami 村上周三教授(風學研究、都市熱島效應及評估專家)- 希臘雅典大學 Mat Santamouris 教授(都市物理、都市氣候學及空氣流通設計專家)- 新加坡新加坡國立大學黃玉賢博士(熱舒適性、風學研究及都市熱島效應專家)本港 / 國際顧問- 英國卡地夫大學 Phil Jones 教授(風學研究及計算機流體動力學專家)- 香港特別行政區香港中文大學林健枝教授(環境地理及環境影響評估專家)- 香港特別行政區香港中文大學吳享洪先生(建築師)- 香港特別行政區香港中文大學黄子惠教授(社區醫療及健康問題專家)** 顧問領隊空氣流通評估方法可行性研究研究結果摘要中大建築頁7任務為達成研究目標,我們曾進行以下工作:資料研究,以檢討當前最新的知識及其限制,了解同類研究總結所得的經驗。
初步檢討,以了解香港目前的城市狀況,找出關鍵的問題及所要注意的事項。
探討可否制訂表現效能標準,用來評估都市發展對通風環境的影響。
探討制訂實際而富有成本效益的評估方法的可行性。
查察有效實施機制的切實可行程度。
確立相關原則及應用規範,以供專業人士及業界規劃及設計有助空氣流通的建築環境。
舉例:用天空可視系數研究城市結構和自然環境的關係空氣流通評估方法可行性研究研究結果摘要中大建築頁8健康, 舒適及嚴重急性呼吸系統綜合症健康與舒適相互關連。
身心舒暢能有助個人健康發展。
世界衞生組織自一九四八年成立後,對健康作出以下定義“健康不僅為疾病或身體衰弱之消除,而是體格,精神與社會之完全健康狀態。
"有鑑於四週環境對人類健康的直接影響,因此研究不能忽視本市居民的長期健康與其身心舒適的密切關係。
此外,由於疫症的爆發有其相當複雜的成因,而本研究的目標亦非為針對疫症提供解決方案。
雖然現時對於醫療病房及科研實驗室的室內空間設計附有明確標準規管,但實際上,我們不可能為求預防疾病傳播,採用實驗室般的標準來釐定居住空間的設計。
縱使有研究指出,良好的室內通風及換氣率能有效“稀釋"房內細菌濃度,並減弱其傷害性,但那些研究只代表某一研究方向,不可作為總體結論。
除了上述所提及的實驗室規管外,對於我們四週環境的通風設計,全球至今亦缺乏一套明確的國際標準及合適的研究指引,更莫論要套用到香港這個特殊的高密度住宅情況。
雖然本項研究源於全城清潔策劃小組,但經顧問小組咨詢研究程序小組後,最後建議是項研究應把重點放於城市規劃的問題上,透過沙士疫症喚醒全城關注本港的自然通風問題,再從研究風環境評估系統的可行性上來改善本港城市規劃的可居質素及可持續性。
空氣流通評估方法可行性研究研究結果摘要中大建築頁9風的作用行人路的通風流量過低是本港市區內其中一項常見的通風問題。
低透風度的城市結構引致市區街道的風流不足:密集式的樓宇佈局、單一的樓房高度、封閉的大型平台式建築群、狹窄的建築物間距、逆風向的樓宇排列、稀有的綠化遮陽空間等均令市區行人道通風問題嚴重惡化。
若能了解及針對現存的城市結構問題,我們便易於掌握該如何有效改善市區生活環境的質素。
保持室內舒適保持室內空氣流通,可令人更加健康和舒適。
要確保室內環境健康,必須達到一定程度的換氣率。
在香港,若要在夏季享有溫度舒適的環境,居住空間一律應有每秒1米左右的室內穩定風速為佳。
(參閱下表) 若要確保室內風速則必須符合以下三項條件:(一)窗外風速須達到每秒3-5米;(二)窗戶須開向入風口及貼近人體的高度,窗戶位置若能達致對流效果則更佳;(三)引進室內的風道必須為“鮮風"以避免居民在不必要的情況下關上窗戶,阻礙自然通風。
若要獲得最佳的室內通風效果,樓宇及室內空間的通風口必須設計得當,確保室外的空氣能夠源源不絕地引入室內,保持空氣流通。
空氣流通評估方法可行性研究研究結果摘要中大建築頁10根據鄭寶祺及吳恩融於2004 年之研究空氣流通評估方法可行性研究研究結果摘要中大建築頁11保持戶外舒適身處戶外,人體的舒適感會受到不同因素影響,其中包括:氣溫、風速、濕度、進行的活動、衣著及太陽輻射。
若能平衡以上各項因素,便能有助保持人體舒適。
而設計師亦可透過一套完善的城市規劃來提高戶外環境的風速及減低太陽輻射,令大眾即使在酷熱的天氣下仍可享有舒適的戶外環境。
一般而言,若能平衡戶外氣溫、太陽輻射及風速這三項條件, 行人路的環境便算達至理想。
例如,當行人路只被部份遮陽裝置覆蓋時,風速需求便會因應提高;同樣地,當戶外氣溫較低時,風速便須相應減弱。
以下表為例,根據初步研究,當人路在林蔭的情況下,若風速穩定達每秒1.5 米左右便能有助降溫,戶外環境亦會更舒適。
而考慮到本港風有效值這宏觀的因素,並從各項統計所得,本港風速穩定達每秒1.5 米的可能性也算頗高(佔每年一半的時間)。
上述指引並非一套標準,但可讓大眾對風環境評估有初步的理解。
根據香港天文台所得的香港普遍風量數據,為求取得“每年超過五成時間平均風速值達每秒1.5 米的風量”,必須改善城市形態的設計,藉此獲得最佳的風量。
夏日在林蔭下,若行人路的風速穩定達每秒1.5米左右便能有助降溫,即使身處戶外環境亦同樣感到舒適。
在這方面,市區佈局與街道寬敞程度、建築群恰當的排列及高度、空曠地方及其規劃、主風道與風道等,均為保持戶外舒適的重要因素。
建設一個溫度舒適的室外環境絕對是本港一項重要的城市規劃目標。
一個良好的市區通風環境不單有利於個別樓宇的室內通風情況,更有助驅散空氣中的人為污染物。